Тема: Автоматизированная система управления тепличным хозяйством на базе микроконтроллеров

РЕФЕРАТ
Кельсин А.А. Выпускная квалификационная работа «Автоматизированная система управления тепличным хозяйством на базе микроконтроллеров» содержит 105 страниц, 48 изображений, 34 использованных источников и 6 приложений.
Ключевые слова: Умная теплица, программно-аппаратный комплекс, веб-сайт, linux.
Предмет разработки - автоматизированная система управления тепличным хозяйством.
Цель разработки - разработать программно-аппаратный комплекс с автоматизированным и ручным управлением теплицами через веб-интерфейс с сохранением данных о климате и их вывод.
В данной работе описан процесс и результаты проектирования и реализации программно-аппаратного комплекса управления тепличным хозяйством, а также веб-сайта, входящего в его состав.
Комплекс реализован на базе клиент-серверной архитектуры, где сервер реализован на базе ОС Raspbian. В комплексе применены программные продукты Arduino IDE, Apache 2.4, Mosquitto, СУБД MariaDB, протокол MQTT, а также языки программирования Python 2.7 с набором библиотек, С, языки разметки HTML5 и CSS3, а также используется микрофреймворк flask [6].
Данный программно-аппаратный комплекс создавался для упрощения выращивания растений и может автоматизировать процесс поддержания температурного режима (открывание окон на проветривание, обогрев) и процесс полива. Также реализовано ручное управление теплицами на сайте и вывод текущей температуры и влажности и сохранения их в базе данных для каждой теплицы. Дополнительно настроена работа освещения для дневного и ночного времени по движению и вручную. Однако, эта конфигурация также подойдет для аквариумов, террариумов и прочих мест, где необходимо поддерживать температурный режим и/или управлять какой-либо нагрузкой.
Реализованный программно-аппаратный комплекс полностью соответствует техническому заданию на разработку.
Популярность автоматизированных систем и прочих устройств, облегчающих жизнь человека, становится всё больше. И часто возникает потребность автоматизировать различные процессы, такие как выращивание различных растений в теплице. Люди, имеющие дачные участки, не всегда могут быть в нужное время, чтобы открыть окно для проветривания или же полить растения в теплице, да и перспектива добираться до места, чтобы только открыть окно, не всегда радует. Поэтому популярность различных автоматических систем в быту и в промышленности ставится всё больше.
Решено создать автоматизированную систему управления теплицами.
Проект актуален тем, что данный программно-аппаратный комплекс поможет тем, в нашем случае, кто хочет выращивать хороший урожай в теплице с минимальными затратами сил не только дома, но и на производстве.
Предметом разработки является система управления тепличным хозяйством.
Целью разработки является создание программно-аппаратного комплекса с автоматизированным и ручным управлением теплицами через веб-интерфейс с сохранением данных о климате и их вывод.
Задачи:
1. Произвести анализ состояния проблемы и подходов к ее решению.
2. Изучить и обосновать выбор программных и аппаратных технологий реализации.
3. Изучить принципы построения автоматизированных систем.
4. Создать физическую модель теплицы.
5. Создать программно-аппаратный комплекс на базе микроконтроллера и написать веб-интерфейс.
6. Реализовать mqtt-брокер и веб-сервер, на котором находится написанный веб-интерфейс централизованного управления всеми теплицами и отображением данных о них.
7. Реализовать автоматический и ручной режим работы.

Купить

В ходе выпускной квалификационной работы был полностью реализован программно-аппаратный комплекс автоматизированной системы управления тепличным хозяйством на базе микроконтроллеров.
В процессе работы над проектом были выполнены все поставленные задачи: были изучены принципы построения автоматизированных систем, произведен анализ и выбор программного и аппаратного обеспечения для реализации проекта. Была создана физическая модель теплицы. Показаны используемые датчики и элементы, микроконтроллер и серверная часть проекта, а также произведена настройка всех компонентов. Создан программно-аппаратный комплекс на базе микроконтроллера платы NodeNCU (ESP8266). Написан веб-интерфейс на каждом микроконтроллере. Теплица с автоматической регулировкой температуры и поливом, датчиком движения для включения света в темное время суток. Также реализован mqtt-брокер и веб-сервер, на котором находится написанный веб-интерфейс централизованного управления всеми теплицами, с отображением текущего состояние нагрузки (освещение, окно, обогреватель, насос для полива), а также температура и влажность воздуха. Реализованы автоматический и ручной режим работы. В ручном режиме управляет нагрузкой пользователь сам, это будет удобно для тех, кто хочет самостоятельно контролировать процессы.
Данный программно-аппаратный комплекс поможет тем, в нашем случае, кто хочет выращивать хороший урожай в теплице. Также можно изменить автоматический алгоритм, изменить нагрузку и установить в аквариум или террариум, чтобы поддерживать благоприятные условия в замкнутом пространстве.
Разработанный проект соответствует техническому заданию и полностью готов к эксплуатации.

Купить